CN218542473U - 一种垂直轴风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直轴风力发电机，包括塔体，所述塔体上安装有发电机，所述发电机的连接轴上固定有安装架，所述安装架侧面均匀设置有集风斗，所述集风斗一侧为敞口设置，所述集风斗的另一侧呈弧形结构，所述集风斗内设置有泄压件。本垂直轴风力发电机，设置有增大迎风面积的阻风板，保证风力发电机有效工作发电，且阻风板的面积为可调节设置，以便于在不同天气、不同高度对迎风面积进行调节，同时阻风板为转动设置，正向迎风时增大迎风面积，背向迎风时发生转动减小所受到的风阻，从而保证本风力发电机获取充足的推动力促使发电机有效工作发电，另外设置有泄压件，通过泄压防止风力过大导致集风斗受损。

Description

一种垂直轴风力发电机

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备技术领域，具体为一种垂直轴风力发电机。

背景技术

垂直轴风力发电机同水平轴风力发电机一样，都是将风能转换为机械能、再将机械能转换为电能的设备，但垂直轴风力发电机相较于水平轴风力发电机具有效率高、维护简单的特点，其主要是因为垂直轴风力发电机无需设置转向机构，从而不需调节叶片朝向以迎合风向。垂直轴风力发电机的特点也导致其存在一定的不足，多组叶片均匀安装在轴的周侧面，虽然可以捕获不同方向的风作为驱动力，但当垂直轴风力发电机一侧叶片受到风的推力时，其余叶片中的部分叶片会受到风的阻力，从而导致其驱动力严重减弱。

现有专利号CN114687927A公布了一种垂直轴风力发电机，包括圆台，所述圆台上端面中心位置固定连接有发电机，且发电机外侧罩设有防雨罩，所述防雨罩上端面中心位置通过轴承转动连接有传动轴，且传动轴下端贯穿防雨罩与发电机的旋转轴固定连接；所述传动轴外表面中心位置设置有调节机构，且调节机构上下两侧位置的传动轴外侧均环形等距设置有四个叶片；当风力过大时，在调节机构的调节作用下使得叶片向传动轴靠近，从而减小叶片的扫略面积。上述申请所记载的方案只是改变了叶片的位置，叶片面积并无实质性的改变，因此叶片的扫掠面积并不会有太大变化，而且，该申请中各个位置叶片迎风面积相同，某个叶片受到风的推力时，部分叶片同样受到风的阻力，从而导致叶片获得的推力较小，不利于发电机做功发电。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种垂直轴风力发电机，设置有增大迎风面积的阻风板，保证风力发电机有效工作发电，且阻风板的面积为可调节设置，以便于在不同天气、不同高度对迎风面积进行调节，同时阻风板为转动设置，正向迎风时增大迎风面积，背向迎风时发生转动减小所受到的风阻，从而保证本风力发电机获取充足的推动力促使发电机有效工作发电，另外设置有泄压件，通过泄压防止风力过大导致集风斗受损，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种垂直轴风力发电机，包括塔体，所述塔体上安装有发电机，所述发电机的连接轴上固定有安装架，所述安装架侧面均匀设置有集风斗，所述集风斗一侧为敞口设置，所述集风斗的另一侧呈弧形结构，所述集风斗内设置有泄压件。

所述安装架外侧靠近集风斗的位置设置有辅助件，所述辅助件包括固定杆和限位杆，所述固定杆固定在安装架外侧且位于集风斗上侧，所述限位杆固定在安装架外侧且位于集风斗下侧，所述固定杆外侧转动设置有阻风板，且阻风板面积为可调节设置，所述限位杆对阻风板限位使其只能朝向集风斗的开口方向转动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述阻风板侧面滑动设置有移动板，所述移动板侧面固定有伸缩件，且伸缩件的一端固定在阻风板侧面。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述阻风板靠近移动板的一侧对称设置有两个定位板，所述移动板滑动设置在两个定位板之间。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述泄压件包括开设在集风斗侧面的泄压孔，所述集风斗外侧转动设置有对泄压孔密封的密封板，所述集风斗内侧设置有对密封板定位的定位件。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述定位件包括设置在安装架侧面的金属板，所述密封板侧面设置有磁吸板，所述磁吸板对应金属板设置，且磁吸板与金属板之间存在磁吸力。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述安装架侧面开设有滑槽，所述金属板滑动设置在滑槽内，所述安装架侧面对应金属板固定有固定板，所述固定板侧面设置有对金属板定位的定位螺栓。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述限位杆外侧靠近阻风板的位置套设有缓冲套，所述阻风板通过端部的套筒转动安装在固定杆外侧，且固定杆外侧固定有对套筒限位的限位板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型示例的垂直轴风力发电机，设置有增大迎风面积的阻风板，保证风力发电机有效工作发电，且阻风板的面积为可调节设置，以便于在不同天气、不同高度对迎风面积进行调节，同时阻风板为转动设置，正向迎风时增大迎风面积，背向迎风时发生转动减小所受到的风阻，从而保证本风力发电机获取充足的推动力促使发电机有效工作发电，另外设置有泄压件，通过泄压防止风力过大导致集风斗受损。

2、本实用新型示例的垂直轴风力发电机，风力作用在集风斗上时，从正面吹向集风斗的风被捕获，集风斗受风推力带动安装架转动使发电机工作发电，而作用在集风斗背部的风，受集风斗弧面影响，一部分被引导至集风斗外侧散失，另一部分被引导至另一个集风斗的正面并作用在该集风斗上，集风斗所受的风的推力远大于所受风的阻力，从而保证发电机有效工作发电。

3、本实用新型示例的垂直轴风力发电机，风从正面作用在阻风板上时，位于阻风板背部的限位杆对阻风板限位，阻风板增大本发力发电机的迎风面积，便于安装架转动促使发电机发电，风从背面作用在阻风板上时，此时限位杆不对阻风板限位，阻风板受风的阻力在固定杆上转动，减小与风力的接触面积，从而降低安装架转动时受到的阻力，保证发电机有效发电。

4、本实用新型示例的垂直轴风力发电机，风力过小时，通过伸缩件推动移动板从阻风板侧面滑出，增大阻风板的迎风面积，便于本风力发电机有效工作；风力过大时，风吹动密封板转动打开集风斗侧面的泄压孔，从而减小集风斗所受到的风的推力，通过滑动金属板在安装架侧面的滑槽内滑动，对金属板与磁吸板的接触面积进行调节，接触面积发生改变后，金属板与磁吸板之间的吸附力随之改变，接触面积越大吸附力越强，反之越弱，从而实现密封板转动灵敏度的调节。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中集风斗的结构示意图；

图3为图2中A处的结构放大示意图；

图4为本实用新型中阻风板的结构示意图；

图5为集风斗使用时的结构示意图。

图中：1塔体、2发电机、3安装架、4集风斗、41密封板、42磁吸板、43金属板、44固定板、45定位螺栓、5固定杆、6限位杆、7阻风板、71移动板、72伸缩件、73定位板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种垂直轴风力发电机，包括塔体1，塔体1上安装有发电机2，发电机2的连接轴上固定有安装架3，塔体1、发电机2与安装架3之间的连接采用现有技术，安装架3侧面均匀设置有集风斗4，集风斗4呈三角形的箱体状，集风斗4一侧为敞口设置，集风斗4的另一侧呈弧形结构，优选的，集风斗4内设置有泄压件，泄压件用于降低集风斗4所受阻力。

安装架3外侧靠近集风斗4的位置设置有辅助件，辅助件包括固定杆5和限位杆6，固定杆5固定在安装架3外侧且位于集风斗4上侧，限位杆6固定在安装架3外侧且位于集风斗4下侧，固定杆5外侧转动设置有阻风板7，且阻风板7面积为可调节设置，限位杆6对阻风板7限位使其只能朝向集风斗4的开口方向转动，阻风板7正向迎风时增大本风力发电机的迎风面积，阻风板7背向迎风时降低本风力发电机转动所受阻力，便于为发电机2提供稳定、有效的驱动力，集风斗4的设置保证了风力发电机最基础的迎风面积，辅助件在基础迎风面积上进一步增加了迎风面积，保证本风力发电机有效工作。

阻风板7侧面滑动设置有移动板71，通过滑动移动板71改变阻风板7的迎风面积，适用于微风环境中，移动板71侧面固定有伸缩件72，伸缩件72包括但不限制为电动伸缩杆或液压伸缩杆，通过外部电源为伸缩件72供电，且通过外部控制器控制伸缩件72工作，且伸缩件72的一端固定在阻风板7侧面。

阻风板7靠近移动板71的一侧对称设置有两个定位板73，移动板71滑动设置在两个定位板73之间，定位板73位于阻风板7远离集风斗4的位置，定位板73用于移动板71的限位以及导向，同时定位板73提高阻风板7和移动板71之间的连接强度，防止移动板71受较大的风力从阻风板7上脱落。

泄压件包括开设在集风斗4侧面的泄压孔，泄压孔用于散失部分风力，防止风力过大导致集风斗4损坏，集风斗4外侧转动设置有对泄压孔密封的密封板41，集风斗4内侧设置有对密封板41定位的定位件，通过定位件对密封板41定位，使密封板41在遭受到一定的力后再转动打开泄压孔，密封板41保证集风斗4有效受到风的推力。

定位件包括设置在安装架3侧面的金属板43，密封板41侧面设置有磁吸板42，磁吸板42对应金属板43设置，且磁吸板42与金属板43之间存在磁吸力，通过磁吸力对密封板41定位，风力大于磁吸力后密封板41转动打开泄压孔。

安装架3侧面开设有滑槽，金属板43滑动设置在滑槽内，安装架3侧面对应金属板43固定有固定板44，固定板44侧面设置有对金属板43定位的定位螺栓45，金属板43位置可调节，从而通过改变金属板43和磁吸板42之间的吸附面积实现磁吸力大小的调节，以保证密封板41在所需风力大小下打开泄压孔泄压。

限位杆6外侧靠近阻风板7的位置套设有缓冲套，缓冲套包括但不限制为橡胶套或乳胶套，缓冲套用于降低阻风板7和限位杆6之间的撞击力，阻风板7通过端部的套筒转动安装在固定杆5外侧，且固定杆5外侧固定有对套筒限位的限位板，防止套筒在固定杆5外侧滑动。

在使用时：

如图5所示，当风力作用在集风斗4上时，从正面吹向集风斗4的风被捕获，集风斗4受风推力带动安装架3转动使发电机2工作发电，而作用在集风斗4背部的风，受集风斗4弧面影响，一部分被引导至集风斗4外侧散失，另一部分被引导至另一个集风斗4的正面并作用在该集风斗4上，集风斗4所受的风的推力远大于所受风的阻力，从而保证发电机2有效工作发电；

如图4所示，风从正面作用在阻风板7上时，位于阻风板7背部的限位杆6对阻风板7限位，阻风板7增大本发力发电机的迎风面积，便于安装架3转动促使发电机2发电，风从背面作用在阻风板7上时，此时限位杆6不对阻风板7限位，阻风板7受风的阻力在固定杆5上转动，减小与风力的接触面积，从而降低安装架3转动时受到的阻力，保证发电机2有效发电；

当风力过小时，通过伸缩件72推动移动板71从阻风板7侧面滑出，增大阻风板7的迎风面积，便于本风力发电机有效工作；风力过大时，风吹动密封板41转动打开集风斗4侧面的泄压孔，从而减小集风斗4所受到的风的推力，通过滑动金属板43在安装架3侧面的滑槽内滑动，对金属板43与磁吸板42的接触面积进行调节，接触面积发生改变后，金属板43与磁吸板42之间的吸附力随之改变，接触面积越大吸附力越强，反之越弱，从而实现密封板41转动灵敏度的调节。

本垂直轴风力发电机，设置有增大迎风面积的阻风板，保证风力发电机有效工作发电，且阻风板的面积为可调节设置，以便于在不同天气、不同高度对迎风面积进行调节，同时阻风板为转动设置，正向迎风时增大迎风面积，背向迎风时发生转动减小所受到的风阻，从而保证本风力发电机获取充足的推动力促使发电机有效工作发电，另外设置有泄压件，通过泄压防止风力过大导致集风斗受损。

本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种垂直轴风力发电机，包括塔体（1），其特征在于：所述塔体（1）上安装有发电机（2），所述发电机（2）的连接轴上固定有安装架（3），所述安装架（3）侧面均匀设置有集风斗（4），所述集风斗（4）一侧为敞口设置，所述集风斗（4）的另一侧呈弧形结构，所述集风斗（4）内设置有泄压件；

所述安装架（3）外侧靠近集风斗（4）的位置设置有辅助件，所述辅助件包括固定杆（5）和限位杆（6），所述固定杆（5）固定在安装架（3）外侧且位于集风斗（4）上侧，所述限位杆（6）固定在安装架（3）外侧且位于集风斗（4）下侧，所述固定杆（5）外侧转动设置有阻风板（7），且阻风板（7）面积为可调节设置，所述限位杆（6）对阻风板（7）限位使其只能朝向集风斗（4）的开口方向转动。

2.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述阻风板（7）侧面滑动设置有移动板（71），所述移动板（71）侧面固定有伸缩件（72），且伸缩件（72）的一端固定在阻风板（7）侧面。

3.根据权利要求2所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述阻风板（7）靠近移动板（71）的一侧对称设置有两个定位板（73），所述移动板（71）滑动设置在两个定位板（73）之间。

4.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述泄压件包括开设在集风斗（4）侧面的泄压孔，所述集风斗（4）外侧转动设置有对泄压孔密封的密封板（41），所述集风斗（4）内侧设置有对密封板（41）定位的定位件。

5.根据权利要求4所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述定位件包括设置在安装架（3）侧面的金属板（43），所述密封板（41）侧面设置有磁吸板（42），所述磁吸板（42）对应金属板（43）设置，且磁吸板（42）与金属板（43）之间存在磁吸力。

6.根据权利要求5所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述安装架（3）侧面开设有滑槽，所述金属板（43）滑动设置在滑槽内，所述安装架（3）侧面对应金属板（43）固定有固定板（44），所述固定板（44）侧面设置有对金属板（43）定位的定位螺栓（45）。

7.根据权利要求1所述的垂直轴风力发电机，其特征在于：所述限位杆（6）外侧靠近阻风板（7）的位置套设有缓冲套，所述阻风板（7）通过端部的套筒转动安装在固定杆（5）外侧，且固定杆（5）外侧固定有对套筒限位的限位板。

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